Effects of Deep Fluids on Hydrocarbon Generation and Accumulation in Chinese Petroliferous Basins

Deep fluids in a petroliferous basin generally come from the deep crust or mantle beneath the basin basement, and they transport deep substances(gases and aqueous solutions) as well as heat to sedimentary strata through deep faults. These deep fluids not only lead to large-scale accumulations of CO_2, CH_4, H_2, He and other gases, but also significantly impact hydrocarbon generation and accumulation through organic-inorganic interactions. With the development of deep faults and magmatic-volcanic activities in different periods, most Chinese petroliferous basins have experienced strong impacts associated with deep fluid activity. In the Songliao, Bohai Bay, Northern Jiangsu, Sanshui, Yinggehai and Pearl Mouth Basins in China, a series of CO_2 reservoirs have been discovered. The CO_2 content is up to 99%, with δ~(13)C_(CO2) values ranging from-4.1‰ to-0.37‰ and ~3He/~4He ratios of up to 5.5 Ra. The abiogenic hydrocarbon gas reservoirs with commercial reserves, such as the Changde, Wanjinta, Zhaozhou, and Chaoyanggou reservoirs, are mainly distributed in the Xujiaweizi faulted depression of the Songliao Basin. The δ~(13)CCH4 values of the abiogenic alkane gases are generally -30‰ and exhibit an inverse carbon isotope sequence of δ~(13)C_(CH4)δ~(13)C_(C2H6)δ~(13)C_(C3H8)δ~(13)C_(C4H10). According to laboratory experiments, introducing external H_2 can improve the rate of hydrocarbon generation by up to 147% through the kerogen hydrogenation process. During the migration from deep to shallow depth, CO_2 can significantly alter reservoir rocks. In clastic reservoirs, feldspar is easily altered by CO_2-rich fluids, leading to the formation of dawsonite, a typical mineral in high CO_2 partial pressure environments, as well as the creation of secondary porosity. In carbonate reservoirs, CO_2-rich fluids predominately cause dissolution or precipitation of carbonate minerals. The minerals, e.g., calcite and dolomite, show some typical features, such as higher homogenization temperatures than the burial temperature, relatively high concentrations of Fe and Mn, positive Eu anomalies, depletion of 18 O and enrichment of radiogenic ~(87)Sr. Due to CO_2-rich fluids, the development of high-quality carbonate reservoirs is extended to deep strata. For example, the Well TS1 in the northern Tarim Basin revealed a high-quality Cambrian dolomite reservoir with a porosity of 9.1% at 8408 m, and the Well ZS1 C in the central Tarim Basin revealed a large petroleum reserve in a Cambrian dolomite reservoir at ~6900 m. During the upward migration from deep to shallow basin strata, large volumes of supercritical CO_2 may extract petroleum components from hydrocarbon source rocks or deep reservoirs and facilitate their migration to shallow reservoirs, where the petroleum accumulates with the CO_2. Many reservoirs containing both supercritical CO_2 and petroleum have been discovered in the Songliao, Bohaiwan, Northern Jiangsu, Pearl River Mouth and Yinggehai Basins. The components of the petroleum trapped with CO_2 are dominated by low molecular weight saturated hydrocarbons.     

北黄海盆地区域地质特征

北黄海盆地位于黄海的北部，由于勘探程度低，研究投入少，使得它成为我国迄今为止尚未发现油气的惟一海区。随着我国在南黄海盆地和朝鲜在北黄海盆地东部发现油气，如何实现北黄海盆地油气突破，成为我们研究的焦点。结合该区现有资料和前人研究成果，对北黄海盆地的地球物理场和地质构造特征进行了全面的论述，并在此基础上，对该区油气资源远景作了初步评价。     

火山岩盖层类型及封气能力——以松辽盆地徐家围子断陷为例

利用钻井、测井和分析测试资料,对徐家围子断陷火山岩盖层类型、识别标志、分布、封闭能力和对天然气成藏与分布的控制作用进行了研究,认为徐家围子断陷火山岩盖层分为火山碎屑岩和火山熔岩盖层2种。火山碎屑岩盖层主要是凝灰岩和火山角砾岩,具有井径扩容、电阻率小和高声波时差特征;火山熔岩盖层主要为流纹岩、凝灰岩和安山岩,具有井径不扩容、电阻率中等和低声波时差特征。利用高声波时差和声波时差值小于56 μs/ft可以分别识别火山碎屑岩盖层和火山熔岩盖层。火山碎屑岩盖层区域分布在断陷南部下白垩统营城组一段火山岩体的顶部,火山熔岩盖层局部分布在营一段和营三段火山岩体内部。火山碎屑岩盖层较火山熔岩盖层具有更强的封气能力,火山碎屑岩盖层控制着徐家围子断陷火山岩中天然气的区域聚集与分布,火山熔岩盖层仅控制着天然气在火山岩体中的局部聚集与分布。     

黑河流域水环境演变及其驱动机制研究进展

基于近几十年来诸多学者对西北干旱区典型内陆河流域——黑河流域水环境演变诸方面研究成果,综述了上游山区成水环境、中游绿洲用水环境和下游荒漠天然绿洲水成环境在不同时间尺度上的演变过程及其驱动机制。通过对各种古环境代用指标的对比研究表明：在大尺度上,流域上下游表现出阶段性的一致性水环境演变趋势;在小尺度上,则表现水环境演变的时空异质性。驱动机制方面,在空间上,流域上、中、下游水环境演变的气候变化和人类活动影响驱动作用各有侧重;在时间上,表现为不同尺度上气候变化与流域人类活动耦合作用的驱动机制。     

鄂尔多斯盆地宜川地区二叠纪孢粉化石组合特征

通过对延长油矿延223井晚古生代孢粉组合研究以及古植被的恢复,探讨了该区晚古生代孢粉植物化石组合的地层学和古气候意义。根据孢粉化石主要属种的时代分布及其在各样品中百分含量的规律性变化,自下而上建立了3个孢粉组合:Gulisporites cochlearius-Laevigatosporites minimus组合、Sinulatisporites-Florinites组合和Lueckeisporites permianus-Platysaccus radialis组合。根据对划分孢粉组合的特征分析,通过与邻区及华北地区晚古生代孢粉组合的对比,探讨了孢粉组合的时代意义。通过孢粉组合,推测了相应时期的古植被类型,并与前人在相同地质时期所建立的大植物化石带进行了对比,分析了各地质时期植被的兴起、发展、繁盛以及衰退绝灭的历史过程,研究区二叠纪植物群属于典型的华夏植物群,反映了一种温暖潮湿的热带雨林气候,二叠纪晚期随着松柏类植物所占比例的增加,气候有变干旱的趋势。     

鄂尔多斯盆地西缘逆冲带南北差异的形成机制

鄂尔多斯盆地西缘逆冲带是我国重要的陆内逆冲推覆构造带 ,其形成与发展 ,对了解我国西部与东部之间的构造转换 ,有着重要的意义 ,同时也是研究青藏高原向东扩展的有利地区。通过对该构造带几个问题的讨论 ,认为该构造带南段与北段的形成机理是不同的 ,鄂尔多斯盆地在当时有一定程度的逆时针旋转。南段主要是祁连山—北秦岭造山带向北东方向挤压的结果 ,贺兰山南部的北西向构造也属于该段 ,因此其形状为一向北东突出的弧形 ;而北段是由于旋转的盆地与发生构造挤出的阿拉善块体相互作用的结果。并对一些问题提出了一些看法     

柴达木盆地北缘早古生代碰撞造山系统

柴达木盆地北缘在早古生代形成了一条碰撞造山带，该造山带结构保存较完整，可分辨出深俯冲板片、火山岛弧带、蛇绿杂岩带、岛弧深成岩带等组成单元。其中，俯冲板块主要由中元古代鱼卡河岩群和中新元古代花岗片麻岩构成，在寒武纪末-奥陶纪可能全部或部分俯冲到岩石圈深部，发生了高压-超高压变质作用。火山岛弧主要由中基性火山岩、细碎屑岩等组成，成岩时代为晚寒武世-奥陶纪。蛇绿杂岩带由超镁铁质岩、辉长岩、玄武岩和少量硅质岩组成，形成于弧后扩张脊构造背景，成岩时代为寒武纪-奥陶纪。岛弧深成岩成分变化较大，由闪长岩变化到花岗岩，成岩时代为奥陶纪。而造山带北侧的欧龙布鲁克微陆块则具有双层结构，由德令哈杂岩和达肯大坂岩群构成基底，盖层为全吉群。     

合肥盆地钻井地层的同位素测年与地层划分

合肥盆地内部中、新界地层大面积被第四系覆盖，其地层的时代与划分主要依赖已有的6口深井地层资料。由于缺乏可靠的化石记录，这6口深井地层时代与划分一直存在着很大的分歧，制约了对该盆地的油气勘探与远景评价。本文利用这6口深井泥岩类岩屑中自生伊利石，在其结晶度分析基础上，进行了K-Ar同位素测年，成功地获得了不同深度上的地层形成时代。据此地层年龄，文中对这6口深井所钻遇的地层进行了重新的划分。     

关于成矿系列的结构

成矿系列是一个自然系统,它由若干矿床成因类型组成。各矿床类型间的时空结构关系表现为各类型间的“共生性”、“过渡性”和“重叠性”;其物质结构关系表现为“互补性”.本文按系统论观点,分析了上述结构,提出长江中下游铁铜成矿系列的新模式,并指出研究成矿系列的结构对预测矿产的重要意义.     

砂岩型铀矿地震勘探技术应用现状与发展

简要回顾了铀矿地震技术发展情况,基于近十几年来核地矿系统积累的砂岩型铀矿地震勘探工作成果,从采集、处理、解释方面介绍了我国砂岩型铀矿地震勘探技术的应用现状.通过与国内外同类技术发展水平的对比分析,找出了我们存在的诸多差距和不足,例如针对砂岩型铀矿成藏特点的地震采集方法研究不足,浅层地震数据处理成像精度不高,解释反演精度不高,砂岩型铀矿砂体的地震属性分析、叠前反演技术研究、目标砂体建模与正演等工作滞后.针对这些问题以及铀矿成矿特点,提出了优化采集面元、详细论证和试验覆盖次数、开发超浅层(小于100 m)砂岩型铀矿地震处理技术和层间砂体弱信息提取技术、研究浅层去噪及高精度成像技术、开展含铀和非含铀砂体岩石物理建模研究以及目标砂体地震属性特征分析研究等对策和建议,以加快我国砂岩型铀矿地震勘探技术的发展.